ประการแรก ลักษณะพื้นฐานของท่อเหล็ก ASME SA-106Gr.B
1. มาตรฐานและการใช้งานของท่อเหล็ก ASME SA-106Gr.B
ท่อเหล็กไร้รอยต่อ ASME SA-106Gr.B ผลิตตามมาตรฐาน ASME SA-106/SA-106M และเป็นเกรด B โดยส่วนใหญ่ใช้ในระบบท่อที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิและความดันสูง เช่น ในอุตสาหกรรมน้ำมัน ก๊าซ เคมี และพลังงาน
2. องค์ประกอบทางเคมีของท่อเหล็ก ASME SA-106Gr.B
ปริมาณคาร์บอน: ≤0.30% (ควบคุมให้อยู่ที่ 0.18%-0.25% ในบางการใช้งาน) เพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างความสามารถในการเชื่อมและความแข็งแรงทนทาน
แมงกานีส: 0.29%-1.06% (โดยทั่วไป 0.60%-0.90%) ช่วยเสริมความแข็งแรงของโครงสร้างเฟอร์ไรต์ และเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานต่อแรงกระแทก ฟอสฟอรัส/กำมะถัน: ≤0.035% จำกัดอย่างเคร่งครัดเพื่อป้องกันการเกิดสิ่งเจือปนและรับประกันความบริสุทธิ์ของวัสดุ
ซิลิคอน: 0.10%-0.50% ช่วยลดออกซิเจนและเพิ่มความแข็งแรงของเหล็ก
ธาตุผสม: อาจมีการเติมโครเมียม โมลิบเดนัม และธาตุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
3. คุณสมบัติทางกลของท่อเหล็ก ASME SA-106Gr.B
ความแข็งแรงดึง: ≥415 MPa (≥485 MPa เป็นสิ่งจำเป็นในบางการใช้งาน) สามารถทนต่อแรงดึงของของเหลวที่มีแรงดันสูงได้
ความแข็งแรงคราก: ≥240 MPa ซึ่งช่วยให้เกิดการเสียรูปพลาสติกในระดับปานกลางภายใต้แรงกด
การยืดตัว: ≥22% (≥30% ในบางการใช้งาน) ทำให้วัสดุมีความเหนียวที่ดีเยี่ยมและช่วยลดแรงกระแทกได้
ความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำ: ผ่านการทดสอบแรงกระแทกแล้ว เหมาะสำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ตั้งแต่ -29°C ถึง 565°C
ประการที่สอง ข้อกำหนดมาตรฐาน NACE MR0175
1. ข้อมูลพื้นฐานของมาตรฐาน: NACE MR0175 เป็นมาตรฐานที่พัฒนาโดยสมาคมวิศวกรด้านการกัดกร่อนแห่งชาติ (NACE) ชื่อเต็มคือ “วัสดุโลหะที่ทนต่อการแตกร้าวจากความเค้นของซัลไฟด์สำหรับอุปกรณ์ในแหล่งน้ำมัน” ในปี 2546 มาตรฐานนี้ได้รับการแก้ไขและเปลี่ยนชื่อเป็น NACE MR0175/ISO 15156 “อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ—วัสดุสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มี H₂S ในการผลิตน้ำมันและก๊าซ”
2. ข้อจำกัดด้านองค์ประกอบทางเคมี:
- ปริมาณกำมะถัน: สำหรับผลิตภัณฑ์ไร้รอยต่อ ปริมาณกำมะถันต้องไม่เกิน 0.01%; สำหรับผลิตภัณฑ์รีด (แผ่นเหล็ก) ปริมาณกำมะถันต้องไม่เกิน 0.003%; สำหรับผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป ปริมาณกำมะถันต้องน้อยกว่า 0.025% การลดปริมาณกำมะถันในเหล็กสามารถเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้นของซัลไฟด์ได้
- ปริมาณฟอสฟอรัส: โดยทั่วไป ฟอสฟอรัสควรมีค่าไม่เกิน 0.020% ปริมาณฟอสฟอรัสที่มากเกินไปจะลดความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กได้ - ปริมาณคาร์บอน: โดยทั่วไป ปริมาณคาร์บอนต้องไม่เกิน 0.10% ปริมาณคาร์บอนที่สูงเกินไปจะเพิ่มความแข็งของเหล็กและลดความเหนียว ทำให้เหล็กมีความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากซัลไฟด์น้อยลง
- ปริมาณนิกเกล: ปริมาณนิกเกลในเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยต่ำมีน้อยกว่า 1% ปริมาณนิกเกลที่สูงเกินไปอาจทำให้เหล็กมีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้นจากซัลไฟด์มากขึ้น
3. คุณสมบัติทางกลและความแข็ง
- ความแข็ง: ความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยต่ำไม่ควรเกิน 22 HRC (ความแข็งร็อคเวลล์) ชิ้นงานตีขึ้นรูปที่ผลิตตามมาตรฐาน ASTM A105 ไม่ควรเกิน 187 HBW (ความแข็งบริเนลล์) สำหรับ ASTM A234 WPB และ WPC ความแข็งไม่ควรเกิน 197 HBW (ความแข็งบริเนลล์) ความแข็งสูงสุดของบริเวณรอยเชื่อมไม่ควรเกิน 250 HV (ความแข็งวิคเกอร์ส) หรือ 22 HRC (ความแข็งร็อคเวลล์)
- ความแข็งแรง: ความแข็งแรงดึงและความแข็งแรงครากควรสอดคล้องกับท่อเหล็กทั่วไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และต้องเป็นไปตามข้อกำหนดคุณสมบัติทางกลภายใต้สภาวะการใช้งานจริง
4. การอบชุบความร้อนและกระบวนการผลิต
วัสดุพื้นฐานควรเป็นเหล็กที่ไม่สามารถขึ้นรูปได้ง่าย และต้องอยู่ในสภาวะการอบชุบความร้อนอย่างใดอย่างหนึ่งต่อไปนี้: การรีดร้อน (เฉพาะเหล็กกล้าคาร์บอน), การอบอ่อน, การทำให้เป็นปกติ, การทำให้เป็นปกติและการอบคืนตัว, การทำให้เป็นออสเทนไนต์, การชุบแข็ง และการอบคืนตัว เหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยต่ำควรได้รับการอบชุบความร้อนเพื่อลดความเค้น (ไม่น้อยกว่า 595°C) หลังจากการรีด การตีขึ้นรูปเย็น หรือกระบวนการผลิตอื่นๆ ที่ส่งผลให้เกิดการเสียรูปของเส้นใยภายนอกอย่างถาวรเกิน 5% อย่างไรก็ตาม ข้อต่อท่อที่ผ่านการตีขึ้นรูปเย็นของ ASTM A53 B, ASTM A106 B, API 5L X42 หรือเกรดเทียบเท่า ไม่จำเป็นต้องได้รับการอบชุบความร้อนหากการเสียรูปเย็นไม่เกิน 15% และความแข็งไม่เกิน 197 HBW
ประการที่สาม การบูรณาการท่อเหล็ก ASME SA-106Gr.B เข้ากับมาตรฐาน NACE MR0175
1. การปรับองค์ประกอบทางเคมี: เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน NACE MR0175 ท่อเหล็ก ASME SA-106Gr.B ต้องลดปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสลงอีก และควบคุมปริมาณธาตุต่างๆ เช่น คาร์บอนและนิกเกล เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้นของซัลไฟด์
2. การตรวจสอบคุณสมบัติทางกล: คุณสมบัติทางกลของท่อเหล็ก เช่น ความแข็งแรงดึง ความแข็งแรงคราก การยืดตัว และความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ จะได้รับการตรวจสอบผ่านการทดสอบแรงดึงและแรงกระแทก เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่มี H₂S
3. การควบคุมความแข็ง: ความแข็งของท่อเหล็กได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าไม่เกิน 22 HRC (ค่าความแข็งร็อคเวลล์) เพื่อลดความเสี่ยงของการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้นของซัลไฟด์
4. การอบชุบความร้อนและการปรับปรุงกระบวนการผลิต: ตามข้อกำหนดของมาตรฐาน NACE MR0175 ท่อเหล็กจะต้องผ่านการอบชุบความร้อนที่เหมาะสม (เช่น การอบอ่อน การทำให้เป็นปกติ และการอบคืนตัว) เพื่อขจัดความเค้นภายใน ปรับความแข็ง และปรับปรุงโครงสร้างจุลภาค ในขณะเดียวกัน กระบวนการผลิตจะได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปมากเกินไปในระหว่างกระบวนการผลิตและลดความเข้มข้นของความเค้น
เวลาโพสต์: 23 ก.ย. 2568